原標(biāo)題：STM32單片機(jī)I/O的工作模式

STM32單片機(jī)的I/O（輸入/輸出）口具有多種工作模式，以滿足不同的應(yīng)用需求。以下是STM32單片機(jī)I/O口的八種主要工作模式：

一、輸入模式

1. 模擬輸入（GPIO_Mode_AIN）

• 功能：將外部模擬信號(hào)（如電壓信號(hào)）直接輸入到片上外設(shè)模塊，如ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）模塊。

• 特點(diǎn)：在模擬輸入模式下，I/O端口既不開(kāi)啟上下拉，也不經(jīng)過(guò)施密特觸發(fā)器，直接模擬輸入到相關(guān)模塊。

2. 浮空輸入（GPIO_Mode_IN_FLOATING）

• 功能：I/O端口的電平信號(hào)直接進(jìn)入輸入數(shù)據(jù)寄存器，電平狀態(tài)由外部輸入決定。

• 特點(diǎn)：浮空輸入狀態(tài)下，I/O的電平是不確定的，完全由外部輸入決定。如果引腳懸空（無(wú)信號(hào)輸入），讀取的電平是不確定的。此模式常用于讀取外部信號(hào)，如按鍵輸入。

3. 下拉輸入（GPIO_Mode_IPD）

• 功能：通過(guò)內(nèi)部下拉電阻將I/O端口電平拉低。

• 特點(diǎn)：在I/O端口懸空（無(wú)信號(hào)輸入）的情況下，輸入端的電平可以保持在低電平。當(dāng)外部電路將引腳電平拉高時(shí)，單片機(jī)會(huì)檢測(cè)到高電平輸入。此模式常用于需要默認(rèn)低電平輸入的場(chǎng)景。

4. 上拉輸入（GPIO_Mode_IPU）

• 功能：通過(guò)內(nèi)部上拉電阻將I/O端口電平拉高。

• 特點(diǎn)：在I/O端口懸空（無(wú)信號(hào)輸入）的情況下，輸入端的電平可以保持在高電平。當(dāng)外部電路將引腳電平拉低時(shí)，單片機(jī)會(huì)檢測(cè)到低電平輸入。此模式常用于需要默認(rèn)高電平輸入的場(chǎng)景。

二、輸出模式

1. 開(kāi)漏輸出（GPIO_Mode_Out_OD）

• 功能：通過(guò)控制MOS管的導(dǎo)通來(lái)控制I/O端口的電平。

• 特點(diǎn)：在開(kāi)漏輸出模式下，當(dāng)設(shè)置輸出的值為高電平時(shí)，N-MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)I/O端口的電平由外部的上拉或下拉決定；當(dāng)設(shè)置輸出的值為低電平時(shí)，N-MOS管處于開(kāi)啟狀態(tài)，此時(shí)I/O端口的電平為低電平。通常使用開(kāi)漏輸出時(shí)外部要加一個(gè)上拉電阻。此模式常用于需要外部電路控制電平的場(chǎng)景，如I2C通信。

2. 推挽輸出（GPIO_Mode_Out_PP）

• 功能：通過(guò)控制P-MOS管和N-MOS管的導(dǎo)通來(lái)控制I/O端口的電平。

• 特點(diǎn)：在推挽輸出模式下，當(dāng)設(shè)置輸出的值為高電平時(shí)，P-MOS管處于開(kāi)啟狀態(tài)，N-MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)I/O端口的電平為高電平；當(dāng)設(shè)置輸出的值為低電平時(shí)，P-MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，N-MOS管處于開(kāi)啟狀態(tài)，此時(shí)I/O端口的電平為低電平。此模式具有較強(qiáng)的電流驅(qū)動(dòng)能力，常用于需要直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載的場(chǎng)景。

三、復(fù)用模式

1. 復(fù)用開(kāi)漏輸出（GPIO_Mode_AF_OD）

• 功能：利用片上外設(shè)模塊的復(fù)用功能輸出高低電平。

• 特點(diǎn)：復(fù)用開(kāi)漏輸出模式與開(kāi)漏輸出模式類似，但輸出的高低電平的來(lái)源不是CPU直接寫輸出數(shù)據(jù)寄存器，而是由片上外設(shè)模塊的復(fù)用功能決定。此模式常用于實(shí)現(xiàn)特定外設(shè)功能，如串行通信（TX1、MOSI、MISO、SCK、SS等）。

2. 復(fù)用推挽輸出（GPIO_Mode_AF_PP）

• 功能：利用片上外設(shè)模塊的復(fù)用功能輸出高低電平。

• 特點(diǎn)：復(fù)用推挽輸出模式與推挽輸出模式類似，但輸出的高低電平的來(lái)源不是CPU直接寫輸出數(shù)據(jù)寄存器，而是由片上外設(shè)模塊的復(fù)用功能決定。此模式也常用于實(shí)現(xiàn)特定外設(shè)功能，如I2C的SCL和SDA等。

綜上所述，STM32單片機(jī)的I/O口具有多種工作模式，每種模式都有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景和特性。開(kāi)發(fā)者在選擇I/O口模式時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和硬件配置進(jìn)行合理選擇。